ENEM 2019 segunda aplicação

A questão descreve o esporte curling e foca na ação dos varredores, que varrem o gelo à frente da pedra de granito após o lançamento. O texto informa que essa varredura diminui a desaceleração da pedra em comparação com um lançamento sem varredura.

Para entender por que a desaceleração diminui, precisamos analisar as forças que atuam sobre a pedra enquanto ela desliza no gelo em um lançamento retilíneo e horizontal.

1. Forças Verticais: A força peso (\(P\)), atuando para baixo, e a força normal (\(N\)), exercida pela superfície do gelo para cima. Como a pista é nivelada e não há movimento vertical, essas forças se equilibram: \(N = P = mg\), onde \(m\) é a massa da pedra e \(g\) é a aceleração da gravidade.
2. Forças Horizontais: Após o lançamento, a principal força que se opõe ao movimento da pedra é a força de atrito cinético (\(F_{at}\)) entre a base da pedra e a superfície do gelo. Pode haver também uma força de arrasto do ar, mas geralmente é considerada pequena para a velocidade e o formato da pedra em comparação com o atrito com o gelo. A força de atrito cinético é dada por \(F_{at} = \mu_k N\), onde \(\mu_k\) é o coeficiente de atrito cinético.
3. Desaceleração: Pela Segunda Lei de Newton (\(F_{resultante} = ma\)), a força resultante na direção horizontal é a força de atrito, que causa uma aceleração \(a\) no sentido oposto ao movimento (ou seja, uma desaceleração). Assim, \(-F_{at} = ma\), ou em módulo, \(F_{at} = m|a|\). A desaceleração é \(|a| = F_{at}/m = (\mu_k N)/m = (\mu_k mg)/m = \mu_k g\). Portanto, a desaceleração é diretamente proporcional ao coeficiente de atrito cinético \(\mu_k\).
4. Ação dos Varredores: A varredura vigorosa do gelo à frente da pedra gera calor devido ao atrito entre as vassouras e o gelo. Esse calor provoca a fusão de uma finíssima camada de gelo, criando uma película de água líquida entre a pedra e o gelo sólido.
5. Efeito da Água: A camada de água atua como um lubrificante, reduzindo o coeficiente de atrito cinético (\(\mu_k\)) entre a pedra e a superfície.
6. Consequência: Como a desaceleração \(|a| = \mu_k g\) depende diretamente de \(\mu_k\), a redução do coeficiente de atrito cinético leva a uma redução no módulo da desaceleração da pedra.

Portanto, a menor desaceleração ocorre porque a ação dos varredores diminui o módulo da força de atrito cinético sobre a pedra, ao reduzir o coeficiente de atrito.

Conclusão: A alternativa correta é a B, pois a varredura diminui a força de atrito cinético.